オトシブミ科における植物加工様式の多様性と進化

耳杀科植物加工方式的多样性和演化

基本信息

批准号：
05J02324
负责人：
小林知里
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は昨年度に引き続き、様々な植物加工を行うオトシブミ科について寄生蜂群集を調べ、合計20種について寄生蜂群集を明らかにした。まず、加工が異なる種間では寄生蜂群集が大きく異なることが明らかとなり、植物加工と寄生蜂からの攻撃とが強く結びつくことを示した。また、葉を巻く種の寄生率は潜葉性の種より有意に低く、葉巻き行動は寄生回避に効果的であることが示唆された。具体的にはヒメコバチ科・ホソハネコバチ科の寄生が葉を巻くことで回避されており、さらに葉巻きを密封することでタマゴコバチ科Ophioneurusの寄生も回避できていることがわかった。複雑に折り畳む葉巻き行動を有するオトシブミ亜科では、特殊化した寄生蜂(タマゴコバチ科Poropoea)からの寄生を受け、回避できている種はほとんどいなかった。また、幼虫が茎を食べる種では、寄生率は0%であった。こうした結果は、オトシブミ科の「葉巻き」という特殊な植物加工の進化に、寄生蜂が大きく関わったことを初めて示唆するデータとして重要である。また、日本産オトシブミ科60種についての分子系統樹を基に、祖先形質の復元解析を行うことにより、オトシブミ科での葉巻き行動は何度も独立に起源し、獲得後1度も失われていないことがわかった。さらに、幼虫食性の進化の方向としては、茎・葉柄食から葉食へと進化したことが示唆され、葉食化したことにより増大した寄生圧を回避するために、葉巻き行動が何度も起源したことが示唆された。これらの結果は、植食性昆虫の植物利用の進化パターンとしてのみならず、昆虫の行動の進化を考える上で貴重な結果であると言える。

今年，在去年之后，我们调查了Atosidae家族的寄生蜜蜂群落，该养蜂会经历了各种植物加工，并揭示了寄生虫群落共有20种。首先，据表明，寄生蜜蜂群落在不同加工的物种之间存在显着差异，这表明寄生蜜蜂的植物加工和攻击密切相关。此外，叶片包裹的物种的寄生率明显低于松弛叶物种的寄生率，这表明雪茄行为有效避免寄生虫。具体而言，已经发现，通过包裹叶子避免了家族状发科和家族肝脏的寄生虫，并且可以通过密封雪茄来避免使用Ophionurus Epiaceae家族中的寄生虫。在具有复杂的雪茄行为的上属的亚家族中，很少有物种能够避免从专门的寄生虫（卵毛虫）中寄生。此外，在食用茎的物种中，寄生率为0％。这些结果很重要，因为第一个数据表明，寄生虫已经参与了奥司霉科的“香烟”特殊植物加工的演变。此外，通过基于60种日本家族的分子系统发育树对祖传特征进行恢复分析，我们发现家庭中的雪茄行为独立起源于多次，并且在获取后没有丢失一次。此外，有人提出，吃幼虫品种的演变已从茎和叶柄演变为叶片，表明雪茄行为已经起源很多次，以避免叶片引起的寄生压力增加。这些结果不仅可以说是在植物昆虫中植物利用的进化模式，而且在考虑昆虫行为的演变时，这是有价值的结果。